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  隨著電子工業(yè)的發(fā)展，高效的熱界面材料（TIM）被人們迫切需要。聚合物基復(fù)合材料因其柔軟度高、可大規(guī)模生產(chǎn)、高導(dǎo)熱的特性而在熱管理領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。然而，為達到良好的導(dǎo)熱效果，往往需要在聚合物基體中添加高摻量的剛性填料。高摻量的剛性填料的加入一方面將犧牲聚合物基體的柔軟性，另一方面帶來材料密度增加等相關(guān)問題。因此，制備一種導(dǎo)熱效率高、綜合性能優(yōu)異的聚合物基復(fù)合材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

  近期，浙江理工大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院曹志海教授、鄭思佳特聘副教授團隊聯(lián)合浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院俞星特聘副研究員提出了一種基于肺泡結(jié)構(gòu)模擬的高性能TIM構(gòu)建策略。不同于傳統(tǒng)添加高劑量剛性導(dǎo)熱填料的TIM，該TIM模擬肺泡結(jié)構(gòu)（圖1a，b），以液態(tài)金屬包覆的聚二甲基硅氧烷微球（LM-PBs）為模版，構(gòu)建高效3D導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。液體填料與3D互連的固體導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，改善聲子的界面?zhèn)鬏敚▓D1c），有效提升復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。該策略設(shè)計復(fù)合材料具備高導(dǎo)熱性、低楊氏模量、低密度、可大規(guī)模制造的綜合性能（圖1d）。

圖1. 受肺泡結(jié)構(gòu)啟發(fā)的LM-PBs/GLAP熱界面材料設(shè)計。

圖2. LM-PBs/GLAP材料制備、形貌表征和導(dǎo)熱性能對比。

圖3 

  此項研究成果發(fā)表于國際著名期刊《Small》（中科院JCR 1區(qū)，影響因子：13.3），題為“Alveoli-Mimetic Synergistic Liquid and Solid Thermal Conductive Interface as a Novel Strategy for Designing High-Performance Thermal Interface Materials”。浙江理工大學(xué)鄭思佳特聘副教授為論文第一作者，浙江理工大學(xué)曹志海教授、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院俞星特聘副研究員為共同通訊作者。并申請發(fā)明專利一項：基于液/固兩相填料構(gòu)建具有三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)的有機硅基復(fù)合材料的制備方法（2023109321755）。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202306750